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Zinklamellenbeschichtung: Überlegener Korrosionsschutz für Verbindungselemente
Montag, 12. August 2024

Zinklamellenbeschichtung: Überlegener Korrosionsschutz für Verbindungselemente



Zinklamellenbeschichtung versus galvanisch verzinkt

Die Wahl der richtigen Zinkbeschichtung für Verbindungselemente ist entscheidend, um deren Lebensdauer und Funktionalität zu sichern. Zinklamellenbeschichtungen bieten hierbei einen herausragenden Korrosionsschutz und stellen eine fortschrittliche Alternative zu herkömmlichen Verzinkungsverfahren wie der galvanischen Verzinkung oder der Feuerverzinkung dar.

Die galvanische Verzinkung ist ein elektrolytisches Verfahren, bei dem eine Zinkschicht durch Elektrolyse auf das Metall aufgetragen wird. Dieser Prozess birgt jedoch das Risiko der Wasserstoffversprödung. Dies betrifft beispielsweise Schrauben ab einer Güte von 10.9 sowie höher. Beim Verzinken kann es zu einer Wasserstoffversprödung kommen, was die Güte 10.9 zerstört. Diese Teile werden daher nur auf ausdrücklichen Wunsch und auf Verantwortung des Bestellers mit einem galvanischen Überzug versehen. 

Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der Zinklamellenbeschichtung um ein Tauchschleuderverfahren aus Zink- und Aluminiumlamellen (eine Art Lack, welcher aufgebracht wird), der das Metall effektiv vor Korrosion schützt. Da während des Beschichtungsprozesses kein Wasserstoff erzeugt wird, ist die Gefahr eine Wasserstoffversprödung nicht gegeben. Aus diesem Grund eignen sich Zinklamellenbeschichtungen besonders gut für hochfeste Stähle der Klassen 10.9 und 12.9 bzw. ab 1.000 MPa. 

Warum Zinklamellenbeschichtungen?

Zinklamellenbeschichtungen wurden entwickelt, um die steigenden Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit und mechanische Belastbarkeit zu erfüllen. Besonders in der Automobilindustrie, der Bauindustrie und im Maschinen- und Anlagenbau sind sie aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften weit verbreitet. Die wichtigsten Vorteile sind:

  • Hoher Korrosionsschutz: Zinklamellenbeschichtungen bieten eine deutlich höhere Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu galvanischen Zinkbeschichtungen. Im Salzsprühtest nach ISO 9227 erreichen Zinklamellenbeschichtungen Beständigkeiten von 480 bis 1000 Stunden wobei ein Korrosionsschutz von 720h im Bereich der Verbindungselemente zum hohen Standard zählt, während galvanische Beschichtungen oft nur etwa 48 Stunden erreichen. Diese hohe Beständigkeit ist besonders wichtig in Anwendungen, bei denen die Bauteile extremen Witterungsbedingungen oder aggressiven Chemikalien ausgesetzt sind.
  • Keine Wasserstoffversprödung: Im Gegensatz zur galvanischen Verzinkung besteht bei Zinklamellenbeschichtungen kein Risiko der Wasserstoffversprödung (mechanisches Versagen bei Zugbelastung). Dies ist besonders bei hochfesten Verbindungselementen mit einer Zugfestigkeit über 1000 N/mm² von großer Bedeutung. Wasserstoffversprödung kann zu Rissbildung und letztlich zum Versagen des Bauteils führen, was in sicherheitsrelevanten Anwendungen katastrophale Folgen haben kann.
  • Umweltfreundlichkeit: Zinklamellenbeschichtungen sind frei von Chrom(VI) und enthalten keine krebserregenden oder erbgutschädigenden Stoffe. Aufgrund der strengen europäischen Richtlinien sind Chrom(VI)-haltige Beschichtungen weitgehend vom Markt verschwunden. Die Zinklamellenbeschichtungen bieten somit nicht nur hervorragende technische Eigenschaften, sondern auch einen umweltfreundlichen und sicheren Schutz für Mensch und Umwelt.

Aufbau und Verfahren der Zinklamellenbeschichtung

  1. Reinigung des Grundmetalls: Vor der Beschichtung wird die Stahloberfläche gründlich gereinigt, oft durch mechanische Vorbehandlung wie das Sandstrahlen. Diese mechanische Vorbehandlung sorgt dafür, dass die Oberfläche frei von Rost, Öl und anderen Verunreinigungen ist, die die Haftung der Beschichtung beeinträchtigen könnten.
  2. Basisschicht (Basecoat): Eine Mischung aus Zink- und Aluminiumlamellen in einem organischen Trägermittel wird aufgetragen. Diese Schicht wird bei Temperaturen von 200 - 320 °C eingebrannt, wodurch eine anorganische, leitfähige Schutzschicht entsteht. Die Zinklamellen ordnen sich dabei in einer schuppenartigen Struktur an, die eine hervorragende Barriere gegen Korrosion bildet. Diese Basisschicht kann auch mit Schmierstoffen versetzt werden, um die Reibungseigenschaften der beschichteten Teile zu verbessern.
  3. Deckschicht (Topcoat): Optional kann eine weitere Schicht aufgebracht werden, die als Versiegelung dient und zusätzliche Eigenschaften wie Reibungszahlkontrolle oder Farbgebung bietet. Diese Deckschicht kann ebenfalls eingebrannt werden, um eine dauerhafte und widerstandsfähige Oberfläche zu gewährleisten. Die Deckschicht verbessert nicht nur den Korrosionsschutz, sondern kann auch spezifische Anforderungen wie elektrische Isolation oder Leitfähigkeit erfüllen.

Qualitäten der Zinklamellenbeschichtung

Die Qualität der Zinklamellenbeschichtung kann variieren, besonders im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit im Salzsprühtest:

  • 480 Stunden: Standardqualität, die bereits einen hohen Korrosionsschutz bietet. Diese Ausführung ist ideal für allgemeine Anwendungen, bei denen ein zuverlässiger Schutz vor Korrosion erforderlich ist.
  • 720 Stunden: Erhöhte Qualität für besonders korrosionsgefährdete Anwendungen. Diese Variante bietet eine noch längere Lebensdauer und ist für extremere Bedingungen geeignet, wie sie beispielsweise in der maritimen Industrie oder in aggressiven Umgebungen auftreten.

Anwendungsbereiche

Zinklamellenbeschichtungen sind vielseitig einsetzbar und finden Verwendung in:

  • Automobilindustrie: Schutz vor Korrosion und hohe Temperaturbeständigkeit in Motorraumumgebungen. Zinklamellenbeschichtete Verbindungselemente sind in Fahrzeugen unverzichtbar, da sie eine lange Lebensdauer und zuverlässige Leistung unter den rauen Bedingungen des Straßenverkehrs gewährleisten.
  • Bauindustrie: Langlebigkeit und Schutz in aggressiven Umgebungen. In Bauprojekten, wo Bauteile ständig den Elementen ausgesetzt sind, bieten Zinklamellenbeschichtungen einen robusten Schutz, der die strukturelle Integrität über viele Jahre hinweg bewahrt.
  • Maschinen- und Anlagenbau: Hohe mechanische Belastbarkeit und Korrosionsschutz. Zinklamellenbeschichtungen sorgen dafür, dass Maschinen und Anlagen auch unter intensiven Betriebsbedingungen zuverlässig funktionieren und weniger Wartung erfordern.

Fazit

Zinklamellenbeschichtungen bieten einen erstklassigen Korrosionsschutz und sind eine ideale Wahl für Verbindungselemente in anspruchsvollen Anwendungen. Sie vereinen Umweltfreundlichkeit, mechanische Robustheit und eine lange Lebensdauer, was sie zu einer bevorzugten Lösung für viele Industriezweige macht. Bei der Auswahl der passenden Beschichtung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung und beraten Sie umfassend, um die optimale Lösung für Ihren spezifischen Anwendungsfall zu finden.

Ob es darum geht, eine hohe Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen, die mechanische Integrität von Verbindungselementen zu bewahren oder umweltfreundliche Lösungen zu implementieren – Zinklamellenbeschichtungen erfüllen all diese Anforderungen und mehr. Lassen Sie uns Ihnen helfen, die besten Beschichtungen für Ihre Anwendungen zu finden und so die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Verbindungselemente zu maximieren.

Zur Produktübersicht: Zinklamelle

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Unterschied zwischen galvanisch verzinkt und Zinklamellenbeschichtung
Kurz erklärt: galvanisch verzinkt ist ein elektrolytisches Verfahren. Bei einer Zinklamellenbeschichtung wird eine Art "Lack" aufgebracht. Zinklammellenbeschichtungen haben den deutlich höheren Korrosionsschutz.
Unterschied zwischen 480h & 720h Zinklamellen-Korrosionsschutz?
Der wesentliche Unterschied liegt im Korrosionsschutz. Die 480h bedeuten, dass die Oberfläche mindestens 480 Stunden im Salzsprühtest bestanden hat, bevor die Oberfläche anfing zu rosten.
Warum ist es so schwer Verbindungselemente mit einem Korrosionsschutz von 720h zu kaufen?
Standard und meist völlig ausreichend ist ein Korrosionsschutz von 480h. Unsere Kunden haben beispielsweise Anwendungen, bei denen die Geräte und die damit verbauten Schrauben in Meeresnähe eingesetzt werden. Da es sich oftmals um teure Produkte handelt, legt man Wert darauf, dass die Schraubverbindungen nicht rosten. Es gibt nicht viele Anbieter von Verbindungselementen mit einer Zinklamellenbeschichtung von 720h. Sprechen Sie uns gerne darauf an. Grundsätzlich können wir nahezu alle Verbindungselemente in Zinklamellenbeschichtung 720h anbieten.
Warum nimmt man nicht gleich Edelstahl, dieser rostet doch nicht? Oder doch?
Grundsätzlich zu Edelstahl gilt: Edelstähle haben eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit. Trotzdem kann Edelstahl auch rosten, es dauert nur viel länger. Wichtige Information: Edelstähle in A2 & A4 eignen sich im Umfeld von Salzwasser (Meer) und Chlor nicht. Eine Edelstahl A4-Befestigung in einem Hallenbad wird dazu führen, dass man über die Zeit keine Roststellen sieht, jedoch wird der Edelstahl spröde und bricht irgendwann. In diesen Fällen immer auf HCR-Edelstahl ausweichen. Edelstähle sind deutlich weicher als gehärtete Stähle. Daher bleibt oftmals keine andere Möglichkeit außer Stahlschrauben zu verwenden.
Warum nutzen unsere Kunden Edelstahlschrauben und packen eine Zinklamellenbeschichtung darüber?
Das ist ein sehr spezieller Fall und kommt gar nicht so selten in der Industrie vor. Eine Zinklamellenbeschichtung ist eine Art Lack, der das Bauteil vor Korrosion schützt. Ein wesentlicher Vorteil der Zinklamellenbeschichtung sind die definierten Reibwerte, aus denen der Anzugdrehmoment berechnet werden kann. Um einerseits langfristigen Korrosionsschutz und andererseits verlässliche Reibwerte zu erhalten, gehen Industrieunternehmen oftmals den Weg, eine Edelstahlschraube mit einer Zinklamellenschicht zu versehen.
Was ist "Geomet", "Dacromet", "Delta-Protect" usw.?
Wenn Sie Schrauben in einer Geomet-Beschichtung oder einer Dacromet-Beschichtung benötigen, dann handelt es sich immer um eine Form der Zinklamellenbeschichtung. Verschiedene Anbieter haben sich ihre Namen schützen lassen. Eine Dacromet-Beschichtung ist daher immer eine Zinklamellenbeschichtung.
Ab welcher Schraubengröße kann man Zinklamellenbeschichten?
Ab einer Größe von M10 kann man zuverlässig Zinklamellenbeschichten. Darunter würde man eher auf eine Zink-Nickel-Schicht gehen. Aber auch hierzu können wir Sie beraten.
Vorteile einer Zinklamellenbeschichtung?
- Reibwerte können im Vorfeld vereinbart werden. Damit können wir auf Kundenwünsche eingehen.
- Auch bezüglich der Farbgebung ist die Zinklamellenbeschichtung sehr flexibel. Standard ist silber und schwarz.
- Gute Chemiebeständigkeit.
Nachteile einer Zinklamellenbeschichtung?
- Ein wesentlicher Nachteil ist, dass die Zinklamellenbeschichtung eine Schutzschicht ist, die das Bauteil schützen soll. Wenn man diese mechanisch zerstört, entfällt auch der Schutz.
- Die Lehrenhaltigkeit ist nach der Beschichtung nicht mehr gegeben
- Der Antrieb (beispielsweise beim Innensechskant) kann zugesetzt werden. Die Erfahrung zeigt, dass dies bei etwa 2% der gefertigten Schrauben passieren kann. Daher empfehlen wir immer ein paar % mehr an Schrauben zu kalkulieren. Aber auch hier weißen wir Sie bei der Bestellung darauf hin. 
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